차동장치는 기본적으로 주로 차량의 뒤축 차체에 장착된 각 바퀴의 회전을 독립적으로 제어하여 운전을 도와주는 장치로서 여러 종류가 있습니다.
차동장치, 디퍼렌셜에 대해서 알아보겠습니다
일반적으로 가장 흔한 종류에는 다음과 같은 것들이 있습니다
리미티드 슬립 디퍼런셜 (LSD)
리미티드 슬립 디퍼런셜은 각 바퀴 간의 회전 속도 차이를 줄이는 역할을 합니다. 이는 트랙션(접지력)을 향상시켜 효율적인 주행을 가능하게 합니다.
리미티드 슬립 디퍼런셜(LSD)은 차량의 주행 안정성과 트랙션을 향상시키는 데 사용되는 기술 중 하나입니다. 이를 이해하기 위해서는 먼저 디퍼런셜의 역할과 작동 원리에 대해 이해할 필요가 있습니다.
디퍼런셜은 차량의 주행 동력을 각 바퀴에 전달하면서 바퀴 간의 회전 속도 차이를 허용하는 장치입니다.
이는 차량이 커브를 돌거나 직진 주행 시에 필수적입니다.
그렇지 않으면 회전 반경 내부 바퀴와 외부 바퀴 사이의 회전 속도 차이로 인해 차량이 거세게 들쭉날쭉하거나 손실을 야기할 수 있습니다.
LSD는 이러한 디퍼런셜의 역할을 하면서도 더 나아가 특정 조건( 직진 주행 시 한쪽 바퀴 진흙탕에서 헛돌 때 다른 쪽에 회전력 전달)에서 트랙션을 향상시키기 위해 설계되었습니다. 오픈 디퍼렌셜은 이 상황에서 두 바퀴가 작동 역할을 상실합니다.
그 원리는 다음과 같습니다
제한된 슬립
리미티드 슬립 디퍼런셜(LSD)은 슬립을 제한하여 각 바퀴의 회전 속도 차이를 줄입니다.
이는 일반 디퍼런셜에 비해 내부 바퀴가 스핀(회전)하는 것을 방지하고, 외부 바퀴에 더 많은 토크(회전력)를 전달할 수 있도록 도와줍니다.
수동 및 자동 타입
LSD는 일반적으로 수동 및 자동 타입으로 나눌 수 있습니다.
수동 LSD는 드라이버의 조작에 의해 작동하며, 보통 미끄럼 방지 효과를 향상시키는데 사용됩니다.
반면 자동 LSD는 차량의 주행 조건을 감지하고 자동으로 트랙션을 제어합니다.
효과적인 트랙션 제어
LSD는 고속 커브, 미끄럼 한 도로 표면 또는 울퉁불퉁한 지형에서 차량의 트랙션을 향상시키는 데 특히 유용합니다.
내부 바퀴의 스핀을 줄이고 외부 바퀴에 더 많은 토크를 전달함으로써 차량의 주행 안정성을 증가시킵니다.
고성능 차량에 사용
주로 고성능 차량이나 스포츠 카에서 사용되는 LSD는 차량의 주행 성능을 최적화하는 데 중요한 역할을 합니다. 향상된 트랙션 제어는 주행 동력을 효율적으로 전달하고 고속 주행이나 미끄러운 상황에서도 안정적인 주행을 보장합니다.
엘렉트로닉 디퍼런셜 (ED)
엘렉트로닉 디퍼런셜은 각 바퀴 간의 회전 속도를 전기적으로 조절하여 차량의 트랙션을 최적화합니다. 이는 다양한 주행 조건에서 더 나은 제어와 성능을 제공합니다.
엘렉트로닉 디퍼런셜(ED)은 전자 기술을 활용하여 차량의 주행 동력을 개별 바퀴에 동적으로 제어하는 차동장치입니다.
ED는 다양한 주행 조건에서 차량의 트랙션을 최적화하고, 회전을 조절하여 운전자에게 뛰어난 주행 경험을 제공합니다.
ED의 기술적 작용에 대해 설명하면 다음과 같습니다
전자 제어
ED는 전자 제어 장치를 통해 작동합니다. 차량의 센서와 컴퓨터가 각 바퀴의 회전 속도, 주행 상태 및 운전자의 조향 입력을 실시간으로 모니터링하고 제어합니다.
주행 조건 분석
조건을 실시간으로 분석합니다. 이는 도로 표면의 마찰력, 속도, 가속도, 조향 각도 등을 고려하여 이루어집니다.
토크 분배
ED는 주행 조건에 따라 토크를 각 바퀴에 동적으로 분배하여 트랙션을 최적화합니다. 예를 들어, 내부 바퀴에서 외부 바퀴로의 토크 이전을 통해 미끄러짐을 줄이고 주행 안정성을 향상시킵니다.
미끄러움 보상
ED는 미끄러운 도로 표면에서의 주행을 보상합니다. 차량이 하나의 바퀴에서 스핀 되는 것을 감지하면, ED는 다른 바퀴에 추가적인 토크를 전달하여 트랙션을 회복시킵니다.
조향 응답성 향상
ED는 조향 각도와 관련된 정보를 사용하여 차량의 회전을 최적화합니다.
이는 고속 주행 시에도 차량의 안정성을 유지하면서 운전자의 조향 입력에 빠르게 반응하는 데 도움이 됩니다.
운전 모드에 따른 다양한 설정
일부 차량에서는 운전자가 선택한 주행 모드에 따라 ED의 작동 방식을 조정할 수 있습니다.
예를 들어, 스포츠 모드에서는 더 민첩한 주행을 위해 토크 분배를 더욱 공격적으로 조절할 수 있습니다.
차동장치, 디퍼런셜은 자동차의 주행 동력을 각 바퀴에 전달하고 차량의 회전을 제어하는 데 중요한 역할을 합니다
여기에 "스포츠 디퍼런셜"이라는 용어는 특정 유형의 디퍼런셜을 가리키는 것으로 이해할 수 있습니다.
차동장치 (Differential)
차동장치는 차량의 주행 동력을 바퀴에 분배하면서, 바퀴 간의 회전 속도 차이를 허용하여 주행 중에 바퀴가 서로 다른 속도로 회전할 수 있게 합니다.
이는 차량이 커브를 돌거나 직진 주행 시에 필요한 것으로, 전륜 구동 차량과 후륜 구동 차량 양쪽에 설치됩니다.
스포츠 디퍼런셜 (Sport Differential)
스포츠 디퍼런셜은 주로 고성능 차량이나 스포츠 카에 사용되는 디퍼런셜로, 차량의 주행 성능과 조작성을 향상시키는 데 중점을 둡니다.
토크 벡터링을 살펴보겠습니다
토크 벡터링은 차량의 주행 성능을 향상시키기 위해 토크(엔진의 회전력)를 사용하여 개별 바퀴에 독립적으로 제어하는 기술입니다.
이 기술은 차량의 트랙션 및 안정성을 향상시키고 주행 동력을 효율적으로 분배하여 더 뛰어난 조향 및 주행 성능을 제공합니다.
여기서 몇 가지 주요 개념을 설명하겠습니다
토크(Torque)
토크는 회전 운동을 생성하는 힘입니다.
자동차에서는 엔진의 토크가 변속기를 통해 바퀴로 전달되어 차량을 움직입니다. 토크는 일반적으로 회전하는 물체에 적용되는 힘으로 표현됩니다.
벡터(Vector)
벡터는 크기와 방향을 가지는 물리량을 나타냅니다.
차량의 운동을 설명할 때, 속도, 가속도, 힘 등의 물리량은 보통 벡터로 표현됩니다.
벡터는 크기와 방향으로 표현되며, 이러한 특성을 활용하여 차량의 운동을 정확하게 설명할 수 있습니다.
벡터링(Vectoring)
벡터링은 벡터의 방향을 조절하거나 조작하는 것을 의미합니다.
차량의 경우, 토크 벡터링은 차량의 토크를 각 바퀴에 독립적으로 분배하여 차량의 회전성을 향상시키는 기술을 가리킵니다. 이를 통해 차량은 커브 진입 시에도 안정적으로 주행할 수 있고, 고속 주행 시에도 더 정확하고 민첩한 조향이 가능해집니다.
토크 벡터링은 주로 고성능 차량이나 스포츠 카에서 사용되며, 주행 성능과 안정성을 향상시키는 데 중요한 역할을 합니다.
